1. Dendriten:Neuronen haben zahlreiche Dendriten, das sind verzweigte Fortsätze, die Signale von anderen Neuronen empfangen. Diese Strukturen vergrößern die Aufnahmeoberfläche des Neurons und ermöglichen die Integration mehrerer synaptischer Eingaben.
2. Axone:Jedes Neuron hat typischerweise ein einzelnes Axon, einen langen, schlanken Fortsatz, der elektrische Signale vom Zellkörper weg überträgt. Axone können myelinisiert sein und mit einer Fettsubstanz namens Myelin bedeckt sein, die als Isolator fungiert und die Geschwindigkeit der Signalübertragung erhöht. Diese Funktion ermöglicht eine schnelle Kommunikation über große Entfernungen innerhalb des Nervensystems.
3. Synapsen:Synapsen sind spezialisierte Verbindungen, an denen Neuronen miteinander kommunizieren. Das präsynaptische Neuron setzt Neurotransmitter in den synaptischen Spalt, den Raum zwischen Neuronen, frei, und diese Chemikalien binden an Rezeptoren auf dem postsynaptischen Neuron. Neurotransmitter können das postsynaptische Neuron entweder erregen oder hemmen und so seine Feuerrate beeinflussen.
4. Spannungsgesteuerte Ionenkanäle:Neuronen verfügen über spannungsgesteuerte Ionenkanäle in ihren Membranen, die sich als Reaktion auf Änderungen des elektrischen Potenzials öffnen und schließen. Diese Kanäle ermöglichen die Bewegung von Ionen (wie Natrium, Kalium und Chlorid) in das Neuron hinein und aus diesem heraus, wodurch eine Änderung des Membranpotentials entsteht, die ein elektrisches Signal auslösen kann.
5. Ruhemembranpotential:Neuronen behalten ein Ruhemembranpotential bei, einen Unterschied in der elektrischen Ladung über ihre Membran. Dieses Potenzial ist entscheidend für die Fähigkeit des Neurons, elektrische Signale zu erzeugen und zu übertragen.
6. Aktionspotentiale:Aktionspotentiale sind kurze elektrische Impulse, die sich entlang des Axons bewegen. Sie werden ausgelöst, wenn das Membranpotential einen Schwellenwert erreicht, was zur Öffnung spannungsgesteuerter Ionenkanäle führt. Zuerst öffnen sich Natriumkanäle, was zum Einstrom von Natriumionen und zur Depolarisation der Membran führt. Diese Depolarisation löst dann die Öffnung von Kaliumkanälen aus, was zum Ausfluss von Kaliumionen und zur Repolarisation der Membran führt. Dieser Prozess erzeugt ein sich ausbreitendes elektrisches Signal, das Informationen über große Entfernungen überträgt.
7. Neurotransmitter-Recycling:Nachdem Neurotransmitter in den synaptischen Spalt freigesetzt wurden, werden sie entweder durch Enzyme abgebaut oder wieder in das präsynaptische Neuron aufgenommen. Dieser Prozess ermöglicht die effiziente Nutzung von Neurotransmittern und verhindert eine übermäßige Ansammlung im synaptischen Spalt.
Diese Anpassungen tragen gemeinsam zur effizienten Kommunikation und Verarbeitung von Informationen im Nervensystem bei und ermöglichen die komplexen Funktionen, die für das Verhalten und die Kognition von Tieren charakteristisch sind.